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热压过程中毛竹材加工剩余物蒸爆纤维木质素结构变化规律

2012-11-24尚娜娜黄丽霜金贞福

浙江农林大学学报 2012年3期

尚娜娜,叶 晓,黄丽霜,金贞福

(浙江农林大学 工程学院,浙江 临安 311300)

蒸爆制板技术的基础是爆破法(steam explosion process)制浆。爆破法制浆是将纤维原料放在高压密闭容器中,用高温高压和水蒸气进行短时间热处理,使木质素软化,横向强度减弱,柔软可塑,之后突然减压,使原料突然膨胀,产生 “爆破”效果,部分木素剥离,原料分离成棉絮状纤维[1]。填充在胞间层或细胞壁微纤丝之间的木质素裸露到纤维表面是蒸爆法的重要特征,其他制浆法,如热磨法、机械磨浆等均无法实现这一效果。Suzuki等[2]研究结果表明:蒸爆纤维表面颗粒状物是木质素且易被木质素溶剂二氧六环水溶液提取。将蒸爆纤维用二氧六环水溶液处理,得到的木质素得率高于Björkman法分离的木质素[3]。木质素是无定型的热塑性高聚物,具有玻璃态转化(glass transition)性质,在玻璃态转化温度以下,木质素呈玻璃固态,在玻璃态转化温度以上,木质素软化变黏,并具有胶黏力[4]。木质素的玻璃态转化转变特性是木材加工的重要性质。绝干木质素的玻璃态转化温度一般为127~193℃,随树种、分离方法和分子量而异[5]。水分对木质素的软化具有显著的影响,木质素吸收水分后,其软化温度明显降低[4,6]。无胶纤维板的性能很大程度上依赖于木质素的热可塑性,热压温度高于木质素玻璃态转化温度,木质素熔融流展均匀,产品的强度和耐水性明显提高。蒸爆法是有效的纤维分离方法,制浆得率高,细胞壁主要成分纤维素、半纤维素、木质素均被用于制备无胶纤维板。……

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